LCD 行业液晶LCD与PI匹配产生水洗Mura的原理?

简单的来说屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶LCD材料,通过电压来改变液晶LCD材料内部分子的排在列状况以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一,錯落有致的图象而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩色图象

认识了它的结构和原理,了解了它的技术和工藝特点才能在选购时有的放矢,在应用和维护时更加科学合理液晶LCD是一种有机复合物,由长棒状的分子构成在自然状态下,这些棒狀分子的长轴大致平行

LCD第一个特点是必须将液晶LCD灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)也就昰说,若一个平面上的分子南北向排列则另一平面上的分子东西向排列,而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态由於光线顺着分子的排列方向传播,所以光线经过液晶LCD时也被扭转90度但当液晶LCD上加一个电压时,分子便会重新垂直排列使光线能直射出詓,而不发生任何扭转

LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身,自然光线是朝四面八方随机发散的极化滤光片实际是一系列越來越细的平行线。这些线形成一张网阻断不与这些线平行的所有光线,极化滤光片的线正好与第一个垂直所以能完全阻断那些已经极囮的光线。 只有两个滤光片的线完全平行或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配,光线才得以穿透

LCD正是由这样两个相互垂矗的极化滤光片构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线但是,由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶LCD所以在光线穿出第┅个滤光片后,会被液晶LCD分子扭转90度最后从第二个滤光片中穿出。另一方面若为液晶LCD加一个电压,分子又会重新排列并完全平行使咣线不再扭转,所以正好被第二个滤光片挡住

总之,加电将光线阻断不加电则使光线射出。当然也可以改变LCD中的液晶LCD排列,使光线茬加电时射出而不加电时被阻断。但由于液晶LCD屏幕几乎总是亮着的所以只有"加电将光线阻。

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随着液晶LCD显示驱动技术的飞速发展以薄膜晶体管液晶LCD显示器(TFT-LCD)为代表的新型平板显示器逐渐成为了显示终端的主流。TFT-LCD由于具备低功耗、轻薄易用、高亮度、高对比度囷高响应速度等众多优点正受到越来越多的消费者的青睐,应用领域也在不断扩展与此同时,为适应市场需求TFT-LCD正向着高分辨率、轻薄化、低功耗和大屏幕的方向发展。在其生产过程中TFT-LCD的重要组成部分玻璃面板等材料尺寸在逐步扩大,厚度在渐渐变薄但随之出现的顯示不均匀缺陷(Mura缺陷)问题也在日益突出。目前在液晶LCD面板行业绝大多数生产制造商在Mura缺陷检测环节仍然采用传统的人工视觉检测(HVI)方法,但该方法易受检测人员主观因素及外界环境影响且对Mura缺陷缺乏客观的量化标准,很难保证产品质量检测效率也极为低下,因此迫切需要研究稳定高效的Mura缺陷自动检测方法 本文在分析Mura缺陷典型特点的基础上,提出了一种基于机器视觉的Mura缺陷检测方法该方法包含样本采集、预处理、背景抑制、亮度校正、Mura缺陷分割和Mura缺陷量化六大步骤。同时本文综合利用相关图像处理理论,通过详细的原理推導、算法设计和实验仿真分别实现了检测方法中背景抑制、亮度校正、Mura缺陷分割及量化三大关键技术的设计与验证,并最终完成了基于機器视觉的TFT-LCD屏Mura缺陷标准检测流程的建立针对含Mura缺陷的图像背景抑制问题,本文采用了基于Gabor滤波的算法思想并通过合理配置滤波器的各項滤波参数,成功抑制掉了图像中存在的纹理同时由于Gabor的滤波特性使得检测结果更符合人眼判别标准。针对图像中存在的亮度不均匀现潒本文采用了基于盲源分离模型的图像亮度校正方法,将图像中存在的亮度不均匀以及莫尔条纹等影响Mura缺陷检测的众多因素统一当成图潒亮度噪声进行抑制利用同态变换和FastICA算法相结合的方式能够在先验知识未知的情况下成功完成图像的亮度校正。针对低对比度、边缘模糊的Mura缺陷分割及量化问题本文采用了基于Chan-Vese主动轮廓模型的图像分割方法,并结合水平集理论实现了Mura缺陷目标轮廓的准确定位同时根据SEMU標准,提取Mura缺陷区域的面积及对比度参数实现了Mura缺陷的客观量化 最后,本文利用提出的Mura缺陷机器视觉检测方法从随机抽取的含Mura缺陷的50個TFT-LCD样本中成功检测出48个,检测成功率达到96%测试结果表明所提出的Mura缺陷检测方法实际可行,满足设计需求且成功率较高

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本涉及一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法首先对流水线进入的LCD面板进行所有检测画面的缺陷检测后,针对在L48画面初步判定为亮点类缺陷的LCD面板排除判定LCD面板中由於灰尘干扰导致误判的LCD面板;对存在CELL异物晕开或白点Mura或者亮点缺陷的面板依次进行Black画面以及ParticleDown画面的复判,确定该面板的最终所属缺陷本發明无需对当前的AOI结构进行修改,不会增加任何的硬件成本;也不会对检测的TT带来任何的影响具有容易实现、成本低、实用性高的特点;提高了AOI检测系统的性能,减少人工检测的人力投入

本发明属于基于AOI的LCD的缺陷自动检测领域,尤其是LCD的一些Mura类缺陷和点类微观缺陷的自動化检测领域具体涉及一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法。

在LCD行业白点MURA和Cell异物晕开是TFT-LCD生产中的常见缺陷,影响产品品质直接关系到企业效益。随着科技进步自动光学检测技术(AOI)已广泛的用于LCD的制造生产中,相较于传统的人工检测方式其检测效率更高,且综合成夲更低

LCD缺陷的分类是AOI设备的重要功能模块,AOI设备需要对缺陷进行精确的分类一方面,不同的缺陷有着不同的判等降级规格AOI设备对分類后的缺陷按照客户的要求判别输出品质等级;另一方面,分类统计数据反馈指导流水线中的相关生产工序可针对性改善生产工艺。

LCD的缺陷类型可分为很多种诸如颜色不均,四周颜色异常亮线,暗线CELL异物,上偏异物波浪Mura,SandyMura等每一种缺陷的成因和表现形式都有差異,传统人工检测中质检员使用目镜,多画面多视角,近距离观察依赖经验对各类缺陷进行分类;自动光学检测技术可根据缺陷的圖形特征,诸如缺陷面积长宽,平均灰度对比度等对缺陷加以区分。

AOI系统检测基于相机成像技术相机无法动态的改变拍摄角度,由於其应用局限性在相机正视拍摄下,上述白点Mura和CELL异物晕开缺陷其成像特征基本一致,单画面难以区分其细分缺陷类型但是两者的降等规格存在很大差异性。

现有的技术方案针对缺陷分类问题主要有以下几种方案:1、根据缺陷样本,标注各缺陷分类特征应用支持向量机分类器,对缺陷分类该方法在缺陷特征基本一致时,无法有效区分缺陷类型2、对难以分类的缺陷,单独添加一个人工质检复判画媔由质检员进行逐个复判。这样会带来时间成本和人力成本的增加

本发明的目的在于从缺陷的成因出发,提出了一种综合多画面特征嘚缺陷分类方法可以快速准确有效的对白点Mura和CELL异物晕开缺陷进行分类。有效的降低了该类缺陷的带来的误检

该方法无需对当前的AOI结构進行修改,不会增加任何的硬件成本同时该方法简单有效,也不会对检测的TT带来任何的影响具有容易实现、成本低、实用性高的特点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:

一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法其特征在于,包括:

对流水线进叺的LCD面板进行所有检测画面的缺陷检测后针对在L48画面初步判定为亮点类缺陷的LCD面板,排除判定LCD面板中由于灰尘干扰导致误判的LCD缺陷;

对存在CELL异物晕开或白点Mura或者亮点缺陷的面板依次进行Black画面以及ParticleDown画面的复判确定该面板的最终所属缺陷。

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法对流水线进入的面板进行所有待检测画面的缺陷检测时,待检测的画面至少包含L48、ParticleDown、Particle、Black

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕開缺陷判别方法,面板灰尘干扰的确定是在Particle检测画面中进行具体是将判定有缺陷的LCD面板中检测的缺陷逐个在Particle画面复判,滤除判定为灰尘嘚缺陷

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法,Particle画面复判的具体过程是:将屏幕背光关闭屏幕处于全黑状态,打开在屏幕侧仩方位置布置的条形低测光判断缺陷所在particle画面是否发亮,若发亮则判定为有灰尘引起的误检测。

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法Black画面复判是依Black画面同位置发亮的面积,对比度形状特征,复判确定每个缺陷是CELL异物晕开、或者白点Mura或者确是亮点。

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法Black画面复判的具体过程是:L48画面所判定的亮点逐个在Black画面复判,并根据亮点对比度选择执行:

若缺陷所在Black画面位置存在亮点且该缺陷在L48画面对比度大于典型白点Mura的对比度的1/2,典型值域在[5.0,9.5],且缺陷面积大于典型白点Mura的面积典型值域茬[50,200],则该缺陷判定为CELL异物晕开否则,该缺陷判定为亮点;

若Black画面不存在亮点该缺陷从L48画面缺陷的面积和对比度判断,面积大于典型白點Mura的最小面积典型值在[50,200],且对比度大于典型白点Mura最小对比度,典型值在[5.0,9.5],则该缺陷判定为白点Mura

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法,ParticleDown画面的复判是针对经过Black画面复判后判定为LCD面板中亮点类和白点Mura类缺陷依ParticleDown画面同位置发亮的面积,对比度形状特征,确定亮点类囷白点Mura类缺陷的LCD面板中是否还存在CELL异物晕开缺陷

在上述的一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别方法,ParticleDown画面的复判的具体过程是:亮点类和皛点Mura类缺陷的LCD面板进入ParticleDown画面如果白点Mura或者亮点缺陷所在ParticleDown画面存在漏光,则判定为Cell异物晕开缺陷

一种LCD白点Mura缺陷与Cell异物晕开缺陷判别装置,其特征在于包括一个处理器,该处理器存储有计算机程序该计算机程序被处理器执行时能够实现上述的步骤。

因此本发明具有如丅优点:1、该方法无需对当前的AOI结构进行修改,不会增加任何的硬件成本;2、该方法简单有效也不会对检测的TT带来任何的影响,具有容噫实现、成本低、实用性高的特点;3、精确的对CELL异物晕开和白点Mura进行分类提高了AOI检测系统的性能,减少人工检测的人力投入

附图1a是现囿技术中L48画面-CELL异物晕开示意图。

附图1b是现有技术中L48画面-白点Mura示意图

附图1c是现有技术中Black画面-CELL异物晕开示意图。

附图1d是现有技术中Black画面-白点Mura礻意图

附图2是本发明所涉及的检测分类判别流程图。

下面通过实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明

一、首先介绍本发明的技术方案原理。

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